كيف يعمل الهزاز المتعدد للدمى؟ أصناف من دائرة واحدة (الهزاز المتعدد غير المتماثل). المخطط والوصف. تشغيل الهزاز المتعدد المتماثل في وضع التوليد "الحالة المستقرة".
تعد الهزازات المتعددة شكلاً آخر من أشكال المذبذبات. المولد هو دائرة كهربائية، وهو قادر على دعم إشارة التيار المتردد عند الإخراج. يمكنه توليد إشارات مربعة أو خطية أو نبضية. لكي يتأرجح المولد، يجب أن يستوفي شرطين من شروط باركهاوزن:
يجب أن يكون كسب حلقة T أكبر قليلاً من الوحدة.
يجب أن يكون تحول مرحلة الدورة 0 درجة أو 360 درجة.
لتحقيق كلا الشرطين، يجب أن يكون للمذبذب شكل من أشكال مكبر الصوت، ويجب إعادة توليد جزء من خرجه في الإدخال. إذا كان كسب مكبر الصوت أقل من واحد، فلن تتأرجح الدائرة، وإذا كان أكبر من واحد، فستكون الدائرة محملة بشكل زائد وتنتج شكل موجة مشوهًا. يمكن لمولد بسيط أن يولد موجة جيبية، لكن لا يمكنه توليد موجة مربعة. يمكن توليد موجة مربعة باستخدام الهزاز المتعدد.
الهزاز المتعدد هو شكل من أشكال المولدات يتكون من مرحلتين، وبفضله يمكننا الخروج من أي حالة من الحالات. هاتان في الأساس دائرتان لمضخم الصوت مدمجتان مع التجدد تعليق. في هذه الحالة، لا يعمل أي من الترانزستورات في وقت واحد. يتم توصيل ترانزستور واحد فقط في المرة الواحدة، بينما يكون الآخر في حالة إيقاف التشغيل. بعض الدوائر لها حالات معينة؛ تسمى الحالة ذات التحول السريع بعمليات التبديل، حيث يحدث تغير سريع في التيار والجهد. يسمى هذا التبديل بالتشغيل. ولذلك، يمكننا تشغيل الدائرة داخليا أو خارجيا.
الدوائر لها حالتين.
إحداها هي الحالة المستقرة، حيث تبقى الدائرة إلى الأبد دون أي إثارة.
الحالة الأخرى غير مستقرة: في هذه الحالة، تبقى الدائرة لفترة زمنية محدودة دون أي إثارة خارجية وتتحول إلى حالة أخرى. ومن ثم، فإن استخدام الهزازات المتعددة يتم في دائرتين حاليتين مثل المؤقتات والقلابات.
متعدد الهزاز غير مستقر باستخدام الترانزستور
إنه مولد يعمل بشكل حر ويقوم بالتبديل بشكل مستمر بين حالتين غير مستقرتين. في حالة عدم وجود إشارة خارجية، تتحول الترانزستورات بالتناوب من حالة إيقاف التشغيل إلى حالة التشبع بتردد يحدده ثوابت وقت RC لدوائر الاتصال. إذا كانت هذه الثوابت الزمنية متساوية (R وC متساوية)، فسيتم إنشاء موجة مربعة بتردد 1/1.4 RC. ومن ثم، يسمى الهزاز المتعدد المستقر بمولد النبض أو مولد الموجة المربعة. كلما زادت قيمة الحمل الأساسي R2 وR3 بالنسبة إلى حمل المجمع R1 وR4، زاد كسب التيار وأصبحت حافة الإشارة أكثر حدة.
المبدأ الأساسي لتشغيل الهزاز المتعدد المستقر هو تغيير طفيف في الخواص الكهربائية أو خصائص الترانزستور. يؤدي هذا الاختلاف إلى تشغيل أحد الترانزستورات بشكل أسرع من الآخر عند توصيل الطاقة لأول مرة، مما يسبب التذبذب.
شرح الرسم البياني
يتكون الهزاز المتعدد المستقر من مكبري صوت RC متقاطعين.
الدائرة لديها حالتين غير مستقرة
عندما يكون V1 = منخفض وV2 = مرتفع، يتم تشغيل Q1 وإيقاف Q2
عندما يكون V1 = مرتفع وV2 = منخفض، يكون Q1 في وضع إيقاف التشغيل. وQ2 ON.
في هذه الحالة، R1 = R4، R2 = R3، R1 يجب أن يكون أكبر من R2
C1 = C2
عند تشغيل الدائرة لأول مرة، لا يتم تشغيل أي من الترانزستورات.
يبدأ الجهد الأساسي لكلا الترانزستورين في الزيادة. يتم تشغيل أي من الترانزستورات أولاً بسبب الاختلاف في المنشطات والخصائص الكهربائية للترانزستور.
أرز. 1: رسم تخطيطي لتشغيل الترانزستور متعدد الهزاز غير المستقر
لا يمكننا معرفة أي ترانزستور يوصل أولاً، لذلك نفترض أن Q1 يوصل أولاً وأن Q2 متوقف (C2 مشحون بالكامل).
Q1 موصل و Q2 متوقف، وبالتالي VC1 = 0V لأن كل التيار إلى الأرض يرجع إلى ماس كهربائى Q1، و VC2 = Vcc لأن كل الجهد عبر VC2 ينخفض بسبب الدائرة المفتوحة TR2 (مساوية لجهد الإمداد).
بسبب الجهد العالييبدأ مكثف VC2 C2 بالشحن خلال Q1 حتى R4 ويبدأ مكثف C1 بالشحن خلال R2 حتى Q1. الوقت اللازم لشحن C1 (T1 = R2C1) أطول من الوقت اللازم لشحن C2 (T2 = R4C2).
نظرًا لأن اللوحة اليمنى C1 متصلة بقاعدة Q2 ويتم شحنها، فإن هذه اللوحة لديها إمكانات عالية وعندما تتجاوز الجهد الكهربي 0.65 فولت، فإنها تعمل على تشغيل Q2.
نظرًا لأن C2 مشحون بالكامل، فإن اللوحة اليسرى بها جهد -Vcc أو -5V ومتصلة بقاعدة Q1. ولذلك فإنه ينطفئ Q2
TR الآن TR1 متوقف عن التشغيل و Q2 موصل، وبالتالي VC1 = 5 V و VC2 = 0 V. كانت اللوحة اليسرى لـ C1 سابقًا عند -0.65 V، والتي تبدأ في الارتفاع إلى 5 V وتتصل بمجمع Q1. يتم تفريغ C1 أولاً من 0 إلى 0.65 فولت ثم يبدأ في الشحن من خلال R1 إلى Q2. أثناء الشحن، تكون اللوحة اليمنى C1 ذات إمكانات منخفضة، مما يؤدي إلى إيقاف تشغيل Q2.
يتم توصيل اللوحة اليمنى لـ C2 بمجمع Q2 ويتم وضعها مسبقًا عند +5V. لذلك يتم تفريغ C2 أولاً من 5V إلى 0V ثم يبدأ الشحن من خلال المقاومة R3. اللوحة اليسرى C2 ذات إمكانات عالية أثناء الشحن، والتي تعمل على Q1 عندما يصل إلى 0.65 فولت.
أرز. 2: رسم تخطيطي لتشغيل الترانزستور متعدد الهزاز غير المستقر
الآن يجري Q1 ويتم إيقاف Q2. يتم تكرار التسلسل أعلاه ونحصل على إشارة عند كل من مجمعات الترانزستور التي تكون خارج الطور مع بعضها البعض. للحصول على موجة مربعة كاملة بواسطة أي مجمع للترانزستور، نأخذ كلا من مقاومة المجمع للترانزستور، ومقاومة القاعدة، أي (R1 = R4)، (R2 = R3)، وكذلك نفس قيمة المكثف، والتي يجعل دائرتنا متناظرة. ولذلك، فإن دورة التشغيل للإنتاج المنخفض والعالي هي نفسها التي تولد موجة مربعة
ثابت يعتمد الثابت الزمني لشكل الموجة على المقاومة الأساسية ومجمع الترانزستور. يمكننا حساب دورته الزمنية عن طريق: الثابت الزمني = 0.693RC
مبدأ تشغيل الهزاز المتعدد بالفيديو مع الشرح
في هذا الفيديو التعليمي من قناة Soldering Iron TV سنوضح كيفية ترابط العناصر دائرة كهربائيةوالتعرف على العمليات التي تجري فيه. الدائرة الأولى التي سيتم على أساسها النظر في مبدأ التشغيل هي دائرة متعددة الاهتزازات تستخدم الترانزستورات. يمكن أن تكون الدائرة في إحدى الحالتين وتنتقل بشكل دوري من حالة إلى أخرى.
تحليل حالتين للهزاز المتعدد.
كل ما نراه الآن هو وميض اثنين من مصابيح LED بالتناوب. لماذا يحدث هذا؟ دعونا نفكر أولا الدولة الأولى.
الترانزستور الأول VT1 مغلق والترانزستور الثاني مفتوح تمامًا ولا يتداخل مع تدفق تيار المجمع. يكون الترانزستور في وضع التشبع في هذه اللحظة، مما يقلل من انخفاض الجهد عبره. وبالتالي يضيء مصباح LED الأيمن بكامل قوته. تم تفريغ المكثف C1 في اللحظة الأولى من الزمن، ويمر التيار بحرية إلى قاعدة الترانزستور VT2، مما يفتحه بالكامل. ولكن بعد لحظة، يبدأ المكثف في الشحن بسرعة بالتيار الأساسي للترانزستور الثاني من خلال المقاوم R1. بعد أن يتم شحنه بالكامل (وكما تعلم، فإن المكثف المشحون بالكامل لا يمرر التيار)، وبالتالي يتم إغلاق الترانزستور VT2 وينطفئ مؤشر LED.
الجهد عبر المكثف C1 يساوي منتج التيار الأساسي ومقاومة المقاوم R2. دعونا نعود في الوقت المناسب. بينما كان الترانزستور VT2 مفتوحًا وكان مؤشر LED الأيمن قيد التشغيل، يبدأ المكثف C2، الذي تم شحنه مسبقًا في الحالة السابقة، في التفريغ ببطء من خلال الترانزستور المفتوح VT2 والمقاوم R3. حتى يتم تفريغه، سيكون الجهد عند قاعدة VT1 سالبًا، مما يؤدي إلى إيقاف تشغيل الترانزستور تمامًا. المصباح الأول غير مضاء. اتضح أنه بحلول الوقت الذي يتلاشى فيه مؤشر LED الثاني، يكون لدى المكثف C2 الوقت الكافي للتفريغ ويصبح جاهزًا لتمرير التيار إلى قاعدة الترانزستور الأول VT1. بحلول الوقت الذي يتوقف فيه مصباح LED الثاني عن الإضاءة، يضيء مصباح LED الأول.
أ في الولاية الثانيةيحدث نفس الشيء، ولكن على العكس من ذلك، فإن الترانزستور VT1 مفتوح، VT2 مغلق. يحدث الانتقال إلى حالة أخرى عندما يتم تفريغ المكثف C2، وينخفض الجهد عبره. بعد تفريغها بالكامل، يبدأ الشحن عند الجانب المعاكس. عندما يصل الجهد عند تقاطع الباعث الأساسي للترانزستور VT1 إلى جهد كافٍ لفتحه، حوالي 0.7 فولت، سيبدأ هذا الترانزستور في الفتح وسيضيء مؤشر LED الأول.
دعونا نلقي نظرة على الرسم البياني مرة أخرى.
من خلال المقاومات R1 و R4، يتم شحن المكثفات، ومن خلال R3 و R2 يحدث التفريغ. تحد المقاومات R1 و R4 من تيار المصابيح الأولى والثانية. لا يعتمد سطوع مصابيح LED فقط على مقاومتها. كما أنها تحدد وقت شحن المكثفات. يتم تحديد مقاومة R1 و R4 أقل بكثير من R2 و R3، بحيث يتم شحن المكثفات بشكل أسرع من تفريغها. يتم استخدام الهزاز المتعدد لإنتاج نبضات مستطيلة يتم إزالتها من مجمع الترانزستور. في هذه الحالة، يتم توصيل الحمل بالتوازي مع أحد مقاومات المجمع R1 أو R4.
يوضح الرسم البياني النبضات المستطيلة الناتجة عن هذه الدائرة. إحدى المناطق تسمى جبهة النبض. يحتوي الجزء الأمامي على منحدر، وكلما طالت مدة شحن المكثفات، زاد هذا المنحدر.
إذا كان الهزاز المتعدد يستخدم ترانزستورات متطابقة، ومكثفات بنفس السعة، وإذا كانت المقاومات لها مقاومات متناظرة، فإن هذا الهزاز المتعدد يسمى متماثل. لها نفس مدة النبض ومدة الإيقاف المؤقت. وإذا كانت هناك اختلافات في المعلمات، فسيكون الهزاز المتعدد غير متماثل. عندما نقوم بتوصيل الهزاز المتعدد بمصدر طاقة، في اللحظة الأولى يتم تفريغ كلا المكثفين، مما يعني أن التيار سوف يتدفق إلى قاعدة كلا المكثفين وسيظهر وضع تشغيل غير مستقر، حيث يجب فتح ترانزستور واحد فقط . نظرًا لأن عناصر الدائرة هذه بها بعض الأخطاء في التقييمات والمعلمات، فسيتم فتح أحد الترانزستورات أولاً وسيبدأ تشغيل الهزاز المتعدد.
إذا كنت ترغب في محاكاة هذه الدائرة في برنامج Multisim، فأنت بحاجة إلى ضبط قيم المقاومات R2 و R3 بحيث تختلف مقاوماتها بمقدار عُشر أوم على الأقل. افعل الشيء نفسه مع سعة المكثفات، وإلا فقد لا يبدأ الهزاز المتعدد. في التنفيذ العملي لهذه الدائرة، أوصي بتزويد الجهد من 3 إلى 10 فولت، والآن سوف تكتشف معلمات العناصر نفسها. بشرط استخدام الترانزستور KT315. لا تؤثر المقاومات R1 و R4 على تردد النبضة. في حالتنا، فإنها تحد من تيار LED. يمكن أخذ مقاومة المقاومات R1 و R4 من 300 أوم إلى 1 كيلو أوم. تتراوح مقاومة المقاومات R2 و R3 من 15 كيلو أوم إلى 200 كيلو أوم. سعة المكثف من 10 إلى 100 ميكروفاراد. لنقدم جدولاً بقيم المقاومات والسعات، والذي يوضح تردد النبضة التقريبي المتوقع. أي للحصول على نبض يدوم 7 ثوان، أي أن مدة توهج مصباح LED واحد تساوي 7 ثوان، تحتاج إلى استخدام المقاومات R2 و R3 بمقاومة 100 كيلو أوم ومكثف بسعة 100 ميكروف.
خاتمة.
عناصر التوقيت في هذه الدائرة هي المقاومات R2 و R3 والمكثفات C1 و C2. كلما انخفضت تصنيفاتها، زاد عدد مرات تبديل الترانزستورات، وكلما تومض مصابيح LED في كثير من الأحيان.
يمكن تنفيذ الهزاز المتعدد ليس فقط على الترانزستورات، ولكن أيضًا على الدوائر الدقيقة. اترك تعليقاتك، ولا تنس الاشتراك في قناة “Soldering Iron TV” على اليوتيوب حتى لا تفوت مقاطع فيديو جديدة مثيرة للاهتمام.
شيء آخر مثير للاهتمام حول جهاز الإرسال اللاسلكي.
هو مولد نبض ذو شكل مستطيل تقريبًا، تم إنشاؤه على شكل عنصر تضخيم بدائرة ردود فعل إيجابية. هناك نوعان من الهزازات المتعددة.
النوع الأول هو الهزازات المتعددة ذاتية التأرجح، والتي لا تتمتع بحالة مستقرة. هناك نوعان: متماثل - ترانزستوراته متماثلة ومعلمات العناصر المتماثلة متماثلة أيضًا. ونتيجة لذلك، فإن جزأين فترة التذبذب متساويان، ودورة العمل تساوي اثنين. إذا كانت معلمات العناصر غير متساوية، فسيكون بالفعل متعدد الهزاز غير المتماثل.
النوع الثاني هو الهزازات المتعددة المنتظرة، والتي تتمتع بحالة من التوازن المستقر وغالبًا ما يطلق عليها اسم الهزاز الفردي. يعد استخدام الهزاز المتعدد في العديد من أجهزة راديو الهواة أمرًا شائعًا جدًا.
وصف تشغيل الترانزستور متعدد الهزاز
دعونا نحلل مبدأ التشغيل باستخدام الرسم البياني التالي كمثال.
من السهل أن ترى أنها تنسخ عمليا رسم تخطيطىالزناد متماثل. والفرق الوحيد هو أن التوصيلات بين كتل التبديل، المباشرة والعكسية، تتم باستخدام التيار المتردد، وليس التيار المباشر. يؤدي هذا إلى تغيير ميزات الجهاز بشكل جذري، لأنه بالمقارنة مع الزناد المتماثل، لا تتمتع دائرة الهزاز المتعدد بحالات توازن مستقرة يمكن أن تظل فيها لفترة طويلة.
بدلا من ذلك، هناك حالتان من التوازن شبه المستقر، بحيث يبقى الجهاز في كل منهما لفترة زمنية محددة بدقة. يتم تحديد كل فترة زمنية من خلال عمليات عابرة تحدث في الدائرة. يتكون تشغيل الجهاز من تغيير مستمر في هذه الحالات، والذي يكون مصحوبًا بظهور جهد مشابه جدًا في الشكل للجهد المستطيل.
في الأساس، الهزاز المتعدد المتماثل هو مكبر للصوت على مرحلتين، ويتم إنشاء الدائرة بحيث يتم توصيل مخرج المرحلة الأولى بمدخل المرحلة الثانية. ونتيجة لذلك، بعد توصيل الطاقة إلى الدائرة، فمن المؤكد أن أحدهما مفتوح والآخر في حالة مغلقة.
لنفترض أن الترانزستور VT1 مفتوح وفي حالة تشبع مع تدفق التيار عبر المقاومة R3. الترانزستور VT2، كما ذكر أعلاه، مغلق. الآن تحدث العمليات في الدائرة المرتبطة بإعادة شحن المكثفات C1 و C2. في البداية، يتم تفريغ المكثف C2 بالكامل، وبعد تشبع VT1، يتم شحنه تدريجيًا من خلال المقاوم R4.
نظرًا لأن المكثف C2 يتجاوز تقاطع المجمع والباعث للترانزستور VT2 من خلال تقاطع الباعث للترانزستور VT1 ، فإن معدل الشحن الخاص به يحدد معدل التغير في الجهد عند المجمع VT2. بعد شحن C2، يغلق الترانزستور VT2. يمكن حساب مدة هذه العملية (مدة ارتفاع جهد المجمع) باستخدام الصيغة:
t1a = 2.3*R1*C1
أيضًا أثناء تشغيل الدائرة، تحدث عملية ثانية مرتبطة بتفريغ المكثف المشحون مسبقًا C1. يتم تفريغه من خلال الترانزستور VT1 والمقاوم R2 ومصدر الطاقة. عندما يتم تفريغ المكثف الموجود في قاعدة VT1، تظهر إمكانات إيجابية ويبدأ في الفتح. هذه العمليةينتهي بعد التفريغ الكاملج1. مدة هذه العملية (النبض) تساوي:
t2a = 0.7*R2*C1
بعد مرور الوقت t2a، سيتم إيقاف تشغيل الترانزستور VT1، وسيكون الترانزستور VT2 في حالة تشبع. بعد ذلك، سيتم تكرار العملية وفقًا لنمط مماثل ويمكن أيضًا حساب مدة الفواصل الزمنية للعمليات التالية باستخدام الصيغ:
t1b = 2.3*R4*C2 و t2b = 0.7*R3*C2
لتحديد تردد تذبذب الهزاز المتعدد، يكون التعبير التالي صالحًا:
و = 1/ (t2a+t2b)
راسم ذبذبات USB محمول، 2 قناة، 40 ميجا هرتز....
الهزاز المتعدد هو أبسط مولد نبض يعمل في وضع التذبذب الذاتي، أي أنه عندما يتم تطبيق الجهد على الدائرة، فإنه يبدأ في توليد نبضات.
يظهر أبسط مخطط في الشكل أدناه:
دائرة الترانزستور متعددة الاهتزاز
علاوة على ذلك، يتم دائمًا اختيار سعات المكثفات C1 وC2 لتكون متطابقة قدر الإمكان، ويجب أن تكون القيمة الاسمية للمقاومات الأساسية R2 وR3 أعلى من مقاومات المجمع. هذا شرط مهم للتشغيل السليم للمركبة المتوسطة.
كيف يعمل الهزاز المتعدد القائم على الترانزستور؟لذا: عند تشغيل الطاقة، يبدأ شحن المكثفات C1 وC2.
المكثف الأول في السلسلة R1-C1-transition BE من الجسم الثاني.
سيتم شحن السعة الثانية من خلال الدائرة R4 - C2 - الانتقال BE للترانزستور الأول - السكن.
نظرًا لوجود تيار أساسي على الترانزستورات، فإنها تنفتح تقريبًا. ولكن نظرا لعدم وجود ترانزستورات متطابقة، فسيتم فتح أحدهما في وقت سابق قليلا من زميله.
لنفترض أن الترانزستور الأول يفتح مبكرًا. عند فتحه، سيتم تفريغ السعة C1. علاوة على ذلك، سيتم تفريغه في قطبية عكسية، مما يؤدي إلى إغلاق الترانزستور الثاني. لكن الأول يكون في الحالة المفتوحة فقط في الوقت الحالي حتى يتم شحن المكثف C2 إلى مستوى جهد الإمداد. في نهاية عملية الشحن C2، يتم قفل Q1.
ولكن بحلول هذا الوقت يتم تفريغ C1 تقريبًا. وهذا يعني أن تيارًا سيتدفق من خلاله، مما يفتح الترانزستور الثاني، الذي سيفرغ المكثف C2 وسيظل مفتوحًا حتى يتم إعادة شحن المكثف الأول. وهكذا من دورة إلى أخرى حتى نفصل الطاقة عن الدائرة.
كما هو واضح، يتم تحديد وقت التبديل هنا من خلال معدل سعة المكثفات. بالمناسبة، فإن مقاومة المقاومات الأساسية R1، R3 تساهم أيضًا بعامل معين هنا.
دعنا نعود إلى الحالة الأصلية عندما يكون الترانزستور الأول مفتوحًا. في هذه اللحظة، لن يكون لدى السعة C1 الوقت الكافي للتفريغ فحسب، بل ستبدأ أيضًا في الشحن في قطبية عكسية على طول دائرة باعث المجمع R2-C1 في Q1 المفتوح.
لكن مقاومة R2 كبيرة جدًا ولا يتوفر لدى C1 الوقت الكافي للشحن إلى مستوى مصدر الطاقة، ولكن عندما يتم قفل Q1، سيتم تفريغها من خلال السلسلة الأساسية لـ Q2، مما يساعدها على الفتح بشكل أسرع. نفس المقاومة تزيد أيضًا من وقت شحن المكثف الأول C1. لكن مقاومات المجمع R1 و R4 هي حمل وليس لها تأثير كبير على تردد توليد النبضة.
كمقدمة عملية، أقترح التجميع، في نفس المقالة تمت مناقشة التصميم بثلاثة ترانزستورات أيضًا.
دائرة متعددة الاهتزازات تستخدم الترانزستورات في تصميم المتعري للعام الجديد
دعونا نلقي نظرة على تشغيل الهزاز المتعدد غير المتماثل باستخدام ترانزستورين باستخدام مثال دائرة راديو هواة بسيطة محلية الصنع تصدر صوت كرة معدنية ترتد. تعمل الدائرة على النحو التالي: مع تفريغ السعة C1، يقل حجم الضربات. تعتمد المدة الإجمالية للصوت على قيمة C1، ويحدد المكثف C2 مدة التوقف المؤقت. يمكن أن تكون الترانزستورات من أي نوع p-n-p.
هناك نوعان من الهزازات المتعددة الصغيرة المحلية - التأرجح الذاتي (GG) والاستعداد (AG).
تولد تلك التذبذبات الذاتية تسلسلًا دوريًا للنبضات المستطيلة. يتم تحديد مدتها وفترة التكرار من خلال معلمات العناصر الخارجية للمقاومة والسعة أو مستوى جهد التحكم.
على سبيل المثال، فإن الدوائر الدقيقة المحلية للمركبات الكهربائية ذات التأرجح الذاتي هي كذلك 530GG1، K531GG1، KM555GG2أكثر معلومات مفصلةستجدهم والعديد من الآخرين، على سبيل المثال، Yakubovsky S. V. الرقمية والتناظرية دوائر متكاملةأو المرحلية ونظائرها الأجنبية. الدليل في 12 مجلدًا حرره نيفيدوف
بالنسبة لانتظار MVs، يتم تحديد مدة النبضة المتولدة أيضًا من خلال خصائص مكونات الراديو المرفقة، ويتم تحديد فترة تكرار النبضة من خلال فترة تكرار نبضات الزناد التي تصل إلى مدخل منفصل.
أمثلة: K155AG1يحتوي على هزاز متعدد الاستعداد يعمل على توليد نبضات مستطيلة واحدة ذات ثبات جيد للمدة؛ 133AG3، K155AG3، 533AG3، KM555AG3، KR1533AG3يحتوي على اثنين من MVs الاحتياطية التي تولد نبضات جهد مستطيلة واحدة مع استقرار جيد؛ 533AG4، KM555AG4اثنين من MVs المنتظرة التي تشكل نبضات جهد مستطيلة واحدة.
في كثير من الأحيان في ممارسة راديو الهواة، يفضلون عدم استخدام الدوائر الدقيقة المتخصصة، ولكنهم يقومون بتجميعها باستخدامها العناصر المنطقية.
يظهر الشكل أدناه أبسط دائرة متعددة الاهتزازات تستخدم بوابات NAND. لديها حالتين: في حالة واحدة يتم قفل DD1.1، ويتم فتح DD1.2، في الآخر - كل شيء هو عكس ذلك.
على سبيل المثال، إذا كان DD1.1 مغلقًا، وDD1.2 مفتوحًا، فسيتم شحن السعة C2 بواسطة تيار الخرج DD1.1 الذي يمر عبر المقاومة R2. الجهد عند مدخل DD1.2 إيجابي. يحافظ على DD1.2 مفتوحًا. مع شحن المكثف C2، يقل تيار الشحن وينخفض الجهد عبر R2. في اللحظة التي يتم فيها الوصول إلى مستوى العتبة، يبدأ DD1.2 في الإغلاق وتزداد إمكانات إنتاجه. يتم نقل الزيادة في هذا الجهد من خلال C1 إلى إخراج DD1.1، ويتم فتح الأخير، وتتطور العملية العكسية، وتنتهي بقفل DD1.2 بالكامل وفتح DD1.1 - انتقال الجهاز إلى الحالة الثانية غير المستقرة . الآن سيتم شحن C1 من خلال R1 ومقاومة الخرج لمكون الدائرة الدقيقة DD1.2 وC2 من خلال DD1.1. وهكذا، فإننا نلاحظ عملية التأرجح الذاتي النموذجية.
واحد آخر من دوائر بسيطة، والذي يمكن تجميعه باستخدام عناصر منطقية، هو مولد نبض مستطيل. علاوة على ذلك، سيعمل هذا المولد في وضع التوليد الذاتي، على غرار وضع الترانزستور. يوضح الشكل أدناه مولدًا مبنيًا على تجميع دقيق محلي رقمي منطقي واحد K155LA3
دائرة متعددة الاهتزازات على K155LA3
يمكن العثور على مثال عملي لمثل هذا التنفيذ على صفحة الإلكترونيات في تصميم جهاز الاتصال.
يعتبر مثال عملي لتنفيذ تشغيل MV المنتظر على الزناد في تصميم مفتاح الإضاءة البصري باستخدام الأشعة تحت الحمراء.
يتم تثبيت مصابيح LED على لوحة الهزاز المتعدد
فلاش LED - هزاز متعدد متماثل تطبيق دائرة الهزاز المتعدد المتناظرة واسع جدًا. يمكن العثور على عناصر دوائر متعددة الاهتزازات في تكنولوجيا الكمبيوتروالقياس الراديوي والمعدات الطبية.
يمكن شراء مجموعة من الأجزاء لتجميع فلاشات LED على الرابط التالي http://ali.pub/2bk9qh . إذا كنت تريد ممارسة اللحام بجدية تصاميم بسيطةيوصي السيد بشراء مجموعة من 9 مجموعات، مما سيوفر تكاليف الشحن بشكل كبير. هنا هو الرابط للشراء http://ali.pub/2bkb42 . جمع السيد كل المجموعات وبدأ العمل. النجاح ونمو المهارات في اللحام.
في هذه المقالة سوف نتحدث عن الهزاز المتعدد، وكيف يعمل، وكيفية توصيل الحمل إلى الهزاز المتعدد وحساب الهزاز المتعدد المتماثل الترانزستور.
متعدد الهزازهو مولد نبض مستطيل بسيط يعمل في وضع المذبذب الذاتي. لتشغيله، تحتاج فقط إلى الطاقة من بطارية أو مصدر طاقة آخر. دعونا نفكر في أبسط هزاز متعدد متماثل باستخدام الترانزستورات. يظهر الرسم التخطيطي في الشكل. يمكن أن يكون الهزاز المتعدد أكثر تعقيدًا اعتمادًا على الوظائف الضرورية التي يتم تنفيذها، ولكن جميع العناصر الواردة في الشكل إلزامية، وبدونها لن يعمل الهزاز المتعدد.
يعتمد تشغيل الهزاز المتعدد المتماثل على عمليات تفريغ الشحنة للمكثفات، والتي تشكل مع المقاومات دوائر RC.
لقد كتبت سابقًا عن كيفية عمل دوائر RC في مقالتي "المكثف"، والتي يمكنك قراءتها على موقع الويب الخاص بي. على الإنترنت، إذا وجدت مادة حول الهزاز المتعدد المتماثل، فسيتم عرضها لفترة وجيزة وغير مفهومة. هذا الظرف لا يسمح لهواة الراديو المبتدئين بفهم أي شيء، ولكنه يساعد فقط مهندسي الإلكترونيات ذوي الخبرة على تذكر شيء ما. بناءً على طلب أحد زوار موقعي، قررت إزالة هذه الفجوة.
كيف يعمل الهزاز المتعدد؟
في اللحظة الأولى لإمداد الطاقة، يتم تفريغ المكثفات C1 وC2، وبالتالي تكون مقاومتها الحالية منخفضة. تؤدي المقاومة المنخفضة للمكثفات إلى الفتح "السريع" للترانزستورات بسبب تدفق التيار:
- VT2 على طول المسار (كما هو موضح باللون الأحمر): "+ مصدر الطاقة > المقاوم R1 > المقاومة المنخفضة لـ C1 المفرغ > تقاطع الباعث الأساسي VT2 > - مصدر الطاقة";
- VT1 على طول المسار (كما هو موضح باللون الأزرق): "+ مصدر الطاقة > المقاوم R4 > المقاومة المنخفضة لـ C2 المفرغ > تقاطع الباعث الأساسي VT1 > - مصدر الطاقة."
هذا هو الوضع "غير المستقر" لتشغيل الهزاز المتعدد. ويستمر لفترة قصيرة جدًا، تتحدد فقط من خلال سرعة الترانزستورات. ولا يوجد ترانزستوران متطابقان تمامًا في المعلمات. أي ترانزستور يفتح بشكل أسرع سيظل مفتوحًا - "الفائز". لنفترض أنه في مخططنا يتضح أنه VT2. بعد ذلك، من خلال المقاومة المنخفضة للمكثف المفرغ C2 والمقاومة المنخفضة لوصلة المجمع والباعث VT2، سيتم قصر دائرة قاعدة الترانزستور VT1 على الباعث VT1. نتيجة لذلك، سيتم إجبار الترانزستور VT1 على الإغلاق - "يصبح مهزوما".
نظرًا لأن الترانزستور VT1 مغلق، تحدث شحنة "سريعة" للمكثف C1 على طول المسار: "+ مصدر الطاقة > المقاوم R1 > المقاومة المنخفضة لـ C1 المفرغ > تقاطع الباعث الأساسي VT2 > - مصدر الطاقة." تحدث هذه الشحنة تقريبًا حتى جهد مصدر الطاقة.
في الوقت نفسه، يتم شحن المكثف C2 بتيار قطبية عكسية على طول المسار: "+ مصدر الطاقة > المقاوم R3 > المقاومة المنخفضة لـ C2 المفرغة > تقاطع المجمع والباعث VT2 > — مصدر الطاقة." يتم تحديد مدة الشحن من خلال التصنيفين R3 وC2. وهي تحدد الوقت الذي يكون فيه VT1 في الحالة المغلقة.
عندما يتم شحن المكثف C2 بجهد يساوي تقريبًا جهد 0.7-1.0 فولت، ستزداد مقاومته وسيفتح الترانزستور VT1 مع الجهد المطبق على طول المسار: "+ مصدر الطاقة > المقاوم R3 > تقاطع الباعث الأساسي VT1 > - مزود الطاقة." في هذه الحالة، سيتم تطبيق جهد المكثف المشحون C1، من خلال تقاطع المجمع والباعث المفتوح VT1، على تقاطع قاعدة الباعث للترانزستور VT2 مع قطبية عكسية. ونتيجة لذلك، سيتم إغلاق VT2، وسوف يتدفق التيار الذي مر سابقًا عبر تقاطع المجمع والباعث المفتوح VT2 عبر الدائرة: "+ مصدر الطاقة > المقاوم R4 > المقاومة المنخفضة C2 > تقاطع الباعث الأساسي VT1 > - مصدر الطاقة. " ستقوم هذه الدائرة بإعادة شحن المكثف C2 بسرعة. من هذه اللحظة، يبدأ وضع التوليد الذاتي "الحالة المستقرة".
تشغيل الهزاز المتعدد المتماثل في وضع التوليد "الحالة المستقرة".
تبدأ دورة النصف الأولى من التشغيل (التذبذب) للهزاز المتعدد.
عندما يكون الترانزستور VT1 مفتوحًا ويتم إغلاق VT2، كما كتبت للتو، يتم إعادة شحن المكثف C2 بسرعة (من جهد 0.7...1.0 فولت من قطبية واحدة، إلى جهد مصدر الطاقة للقطبية المعاكسة) على طول الدائرة : "+ مصدر الطاقة > المقاوم R4 > المقاومة المنخفضة C2 > تقاطع الباعث الأساسي VT1 > - مصدر الطاقة." بالإضافة إلى ذلك، يتم إعادة شحن المكثف C1 ببطء (من جهد مصدر الطاقة من قطبية واحدة إلى جهد 0.7...1.0 فولت من القطبية المعاكسة) على طول الدائرة: "+ مصدر الطاقة > المقاوم R2 > اللوحة اليمنى C1 > اللوحة اليسرى C1 > تقاطع المجمع والباعث للترانزستور VT1 > - - مصدر الطاقة.
عندما، نتيجة لإعادة شحن C1، يصل الجهد عند قاعدة VT2 إلى قيمة +0.6 فولت بالنسبة إلى باعث VT2، سيتم فتح الترانزستور. لذلك ، سيتم تطبيق جهد المكثف المشحون C2 ، من خلال تقاطع المجمع والباعث المفتوح VT2 ، على تقاطع قاعدة الباعث للترانزستور VT1 مع قطبية عكسية. سيتم إغلاق VT1.
تبدأ دورة النصف الثانية من التشغيل (التذبذب) للهزاز المتعدد.
عندما يكون الترانزستور VT2 مفتوحًا ويتم إغلاق VT1، تتم إعادة شحن المكثف C1 بسرعة (من جهد 0.7...1.0 فولت من قطبية واحدة، إلى جهد مصدر الطاقة للقطبية المعاكسة) على طول الدائرة: "+ مصدر الطاقة > المقاوم R1 > المقاومة المنخفضة C1 > تقاطع الباعث الأساسي VT2 > - مصدر الطاقة. بالإضافة إلى ذلك، يتم إعادة شحن المكثف C2 ببطء (من جهد مصدر الطاقة ذو قطبية واحدة، إلى جهد قدره 0.7...1.0 فولت من القطبية المعاكسة) على طول الدائرة: "اللوحة اليمنى لـ C2 > تقاطع المجمع والباعث الترانزستور VT2 > - مصدر الطاقة > + مصدر الطاقة > المقاوم R3 > اللوحة اليسرى C2". عندما يصل الجهد عند قاعدة VT1 إلى +0.6 فولت بالنسبة إلى باعث VT1، سيتم فتح الترانزستور. لذلك ، سيتم تطبيق جهد المكثف المشحون C1 ، من خلال تقاطع المجمع والباعث المفتوح VT1 ، على تقاطع قاعدة الباعث للترانزستور VT2 مع قطبية عكسية. سيتم إغلاق VT2. عند هذه النقطة، تنتهي دورة النصف الثاني من تذبذب الهزاز المتعدد، ويبدأ نصف الدورة الأول مرة أخرى.
تتكرر العملية حتى يتم فصل الهزاز المتعدد عن مصدر الطاقة.
طرق توصيل الحمل بهزاز متعدد متماثل
تتم إزالة النبضات المستطيلة من نقطتين في الهزاز المتعدد المتماثل– جامعات الترانزستور. عندما تكون هناك إمكانات "عالية" على أحد المجمعين، فإن هناك إمكانات "منخفضة" على المجمع الآخر (وهي غائبة)، والعكس صحيح - عندما تكون هناك إمكانات "منخفضة" على أحد المخرجات، فهناك إمكانات "عالية" من جهة أخرى. ويظهر هذا بوضوح في الرسم البياني الزمني أدناه.
يجب أن يكون الحمل متعدد الهزاز متصلاً بالتوازي مع أحد مقاومات المجمع، ولكن ليس بأي حال من الأحوال بالتوازي مع تقاطع ترانزستور المجمع والباعث. لا يمكنك تجاوز الترانزستور بالحمل. إذا لم يتم استيفاء هذا الشرط، فستتغير مدة النبضات على الأقل، ولن يعمل الهزاز المتعدد كحد أقصى. يوضح الشكل أدناه كيفية توصيل الحمل بشكل صحيح وكيفية عدم القيام بذلك.
لكي لا يؤثر الحمل على الهزاز المتعدد نفسه، يجب أن يتمتع بمقاومة كافية للإدخال. لهذا الغرض، عادة ما تستخدم مراحل الترانزستور العازلة.
يظهر المثال توصيل رأس ديناميكي منخفض المقاومة بهزاز متعدد. يزيد المقاوم الإضافي من مقاومة الإدخال للمرحلة العازلة، وبالتالي يلغي تأثير المرحلة العازلة على الترانزستور متعدد الهزاز. ويجب أن لا تقل قيمته عن 10 أضعاف قيمة مقاومة المجمع. يؤدي توصيل ترانزستورين في دائرة "الترانزستور المركب" إلى زيادة تيار الخرج بشكل كبير. في هذه الحالة، من الصحيح توصيل دائرة الباعث الأساسي للمرحلة العازلة بالتوازي مع المقاوم المجمع للهزاز المتعدد، وليس بالتوازي مع تقاطع المجمع والباعث للترانزستور متعدد الهزاز.
لتوصيل رأس ديناميكي عالي المقاومة بهزاز متعددليست هناك حاجة إلى مرحلة عازلة. يتم توصيل الرأس بدلاً من أحد مقاومات المجمع. الشرط الوحيد الذي يجب استيفاؤه هو أن التيار المتدفق عبر الرأس الديناميكي يجب ألا يتجاوز الحد الأقصى لتيار المجمع للترانزستور.
إذا كنت ترغب في توصيل مصابيح LED العادية بالهزاز المتعدد- لعمل "ضوء وامض"، فلا يلزم وجود شلالات عازلة لهذا الغرض. يمكن توصيلها على التوالي مع مقاومات المجمع. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن تيار LED صغير وأن انخفاض الجهد عبره أثناء التشغيل لا يزيد عن فولت واحد. ولذلك، ليس لها أي تأثير على تشغيل الهزاز المتعدد. صحيح أن هذا لا ينطبق على مصابيح LED فائقة السطوع، حيث يكون تيار التشغيل أعلى ويمكن أن يكون انخفاض الجهد من 3.5 إلى 10 فولت. ولكن في هذه الحالة، هناك طريقة للخروج - زيادة جهد الإمداد واستخدام الترانزستورات ذات الطاقة العالية، مما يوفر تيارًا كافيًا للمجمع.
يرجى ملاحظة أن مكثفات الأكسيد (الكهربائية) متصلة بإيجابياتها بمجمعات الترانزستورات. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن الجهد على قواعد الترانزستورات ثنائية القطب لا يرتفع عن 0.7 فولت بالنسبة للباعث، وفي حالتنا تكون الباعثات ناقص مصدر الطاقة. لكن عند مجمعات الترانزستورات يتغير الجهد تقريبًا من الصفر إلى جهد مصدر الطاقة. مكثفات الأكسيد غير قادرة على أداء وظيفتها عند توصيلها بالقطبية العكسية. بطبيعة الحال، إذا كنت تستخدم الترانزستورات ذات بنية مختلفة (وليس N-P-N، ولكن هياكل P-N-P) ، بالإضافة إلى تغيير قطبية مصدر الطاقة، من الضروري تحويل مصابيح LED بكاثوداتها "إلى الأعلى في الدائرة"، والمكثفات بإيجابياتها نحو قواعد الترانزستورات.
دعونا معرفة ذلك الآن ما هي معلمات عناصر الهزاز المتعدد التي تحدد تيارات الخرج وتردد توليد الهزاز المتعدد؟
ماذا تؤثر قيم مقاومات المجمع؟ لقد رأيت في بعض مقالات الإنترنت المتواضعة أن قيم مقاومات المجمع لا تؤثر بشكل كبير على تردد الهزاز المتعدد. هذا كله هراء كامل! إذا تم حساب الهزاز المتعدد بشكل صحيح، فإن انحراف قيم هذه المقاومات بأكثر من خمس مرات عن القيمة المحسوبة لن يغير تردد الهزاز المتعدد. الشيء الرئيسي هو أن مقاومتهم أقل من المقاومات الأساسية، لأن مقاومات المجمع توفر شحن سريع للمكثفات. لكن من ناحية أخرى فإن قيم المقاومات المجمعة هي القيم الأساسية لحساب استهلاك الطاقة من مصدر الطاقة، والتي يجب ألا تتجاوز قيمتها قوة الترانزستورات. إذا نظرت إليها، إذا كانت متصلة بشكل صحيح، فهي متساوية انتاج الطاقةالهزاز المتعدد ليس له تأثير مباشر. لكن المدة بين المفاتيح (تردد الهزاز المتعدد) يتم تحديدها من خلال إعادة الشحن "البطيء" للمكثفات. يتم تحديد وقت إعادة الشحن من خلال تصنيفات دوائر RC - المقاومات والمكثفات الأساسية (R2C1 وR3C2).
الهزاز المتعدد، على الرغم من أنه يسمى متماثل، إلا أن هذا يشير فقط إلى دوائر بنائه، ويمكنه إنتاج نبضات إخراج متماثلة وغير متماثلة في المدة. يتم تحديد مدة النبضة (المستوى العالي) على مجمّع VT1 من خلال تصنيفات R3 وC2، ويتم تحديد مدة النبض (المستوى العالي) على مجمّع VT2 من خلال تصنيفات R2 وC1.
يتم تحديد مدة إعادة شحن المكثفات من خلال صيغة بسيطة، حيث تاو- مدة النبض بالثواني، ر- مقاومة المقاوم بالأوم، مع– سعة المكثف بالفاراد :
وبالتالي، إذا لم تكن قد نسيت بالفعل ما كتب في هذه المقالة قبل بضع فقرات:
إذا كانت هناك مساواة R2=R3و C1=C2، عند مخرجات الهزاز المتعدد سيكون هناك "تعرج" - نبضات مستطيلة بمدة تساوي فترات التوقف بين النبضات، والتي تراها في الشكل.
الفترة الكاملة لتذبذب الهزاز المتعدد هي تيساوي مجموع فترات النبض والتوقف المؤقت:
تردد التذبذب F(هرتز) المتعلقة بالفترة ت(ثانية) من خلال النسبة:
كقاعدة عامة، إذا كانت هناك أي حسابات لدوائر الراديو على الإنترنت، فهي هزيلة. لهذا دعونا نحسب عناصر الهزاز المتعدد المتماثل باستخدام المثال .
مثل أي مراحل الترانزستور، يجب إجراء الحساب من النهاية - الإخراج. وفي الإخراج لدينا مرحلة عازلة، ثم هناك مقاومات المجمع. تؤدي مقاومات المجمع R1 و R4 وظيفة تحميل الترانزستورات. مقاومات المجمع ليس لها أي تأثير على تردد التوليد. يتم حسابها بناءً على معلمات الترانزستورات المحددة. وهكذا، نقوم أولاً بحساب مقاومات المجمع، ثم المقاومات الأساسية، ثم المكثفات، ثم مرحلة المخزن المؤقت.
إجراء ومثال لحساب الهزاز المتعدد المتماثل للترانزستور
البيانات الأولية:
مصدر التيار Ui.p. = 12 فولت.
تردد الهزاز المتعدد المطلوب F = 0.2 هرتز (T = 5 ثواني)، ومدة النبض تساوي 1 (ثانية واحدة.
يتم استخدام لمبة السيارة المتوهجة كحمولة. 12 فولت، 15 واط.
كما خمنت، سنقوم بحساب "الضوء الوامض" الذي يومض مرة واحدة كل خمس ثوانٍ، وستكون مدة التوهج ثانية واحدة.
اختيار الترانزستورات للهزاز المتعدد. على سبيل المثال، لدينا الترانزستورات الأكثر شيوعا في العهد السوفياتي KT315G.
بالنسبة لهم: Pmax = 150 ميجاوات؛ إيماكس = 150 مللي أمبير؛ ح21>50.
يتم اختيار الترانزستورات للمرحلة العازلة بناءً على تيار الحمل.
لكي لا أصور الرسم التخطيطي مرتين، قمت بالفعل بتوقيع قيم العناصر الموجودة على الرسم التخطيطي. ويرد حسابها بمزيد من التفصيل في القرار.
حل:
1. بادئ ذي بدء، عليك أن تفهم أن تشغيل الترانزستور عند التيارات العالية في وضع التبديل أكثر أمانًا للترانزستور نفسه من العمل في وضع التضخيم. لذلك ليست هناك حاجة لحساب قدرة حالة الانتقال في لحظات مرور الإشارة المتناوبة عبر نقطة التشغيل "B" للوضع الثابت للترانزستور - الانتقال من الحالة المفتوحة إلى الحالة المغلقة والعودة . بالنسبة لدوائر النبض المبنية على ترانزستورات ثنائية القطب، عادةً ما يتم حساب الطاقة للترانزستورات في الحالة المفتوحة.
أولاً، نحدد الحد الأقصى لتبديد طاقة الترانزستورات، والذي يجب أن يكون بقيمة 20 بالمائة أقل (العامل 0.8) من الحد الأقصى لقدرة الترانزستور المشار إليها في الكتاب المرجعي. ولكن لماذا نحتاج إلى دفع الهزاز المتعدد إلى الإطار الصلب للتيارات العالية؟ وحتى مع زيادة الطاقة، سيكون استهلاك الطاقة من مصدر الطاقة كبيرا، ولكن سيكون هناك فائدة قليلة. ولذلك، بعد تحديد الطاقة القصوىتبديد الترانزستورات وتقليله بمقدار 3 مرات. إن التخفيض الإضافي في تبديد الطاقة أمر غير مرغوب فيه لأن تشغيل الهزاز المتعدد المعتمد على الترانزستورات ثنائية القطب في وضع التيار المنخفض يعد ظاهرة "غير مستقرة". إذا تم استخدام مصدر الطاقة ليس فقط للهزاز المتعدد، أو لم يكن مستقرًا تمامًا، فإن تردد الهزاز المتعدد سوف "يطفو" أيضًا.
نحدد الحد الأقصى لتبديد الطاقة: Pdis.max = 0.8 * Pmax = 0.8 * 150 ميجاوات = 120 ميجاوات
نحدد الطاقة المتبددة المقدرة: Pdis.nom. = 120 / 3 = 40 ميجاوات
2. تحديد تيار المجمع في الحالة المفتوحة: Ik0 = Pdis.nom. / واجهة المستخدم. = 40 ميجاوات / 12 فولت = 3.3 مللي أمبير
لنعتبره الحد الأقصى لتيار المجمع.
3. دعونا نوجد قيمة مقاومة وقوة حمل المجمع: Rk.total = Ui.p./Ik0 = 12V/3.3mA = 3.6 kOhm
نختار مقاومات من النطاق الاسمي الحالي الأقرب إلى 3.6 كيلو أوم قدر الإمكان. تحتوي السلسلة الاسمية للمقاومات على قيمة اسمية تبلغ 3.6 كيلو أوم، لذلك نقوم أولاً بحساب قيمة مقاومات المجمع R1 و R4 للمهزاز المتعدد: Rк = R1 = R4 = 3.6 كيلو أوم.
قوة مقاومات المجمع R1 و R4 تساوي تبديد الطاقة المقدرة للترانزستورات Pras.nom. = 40 ميغاواط. نستخدم مقاومات بقوة تتجاوز Pras.nom المحدد. - اكتب MLT-0.125.
4. دعنا ننتقل إلى حساب المقاومات الأساسية R2 وR3. يتم تحديد تصنيفها على أساس كسب الترانزستورات h21. في الوقت نفسه، من أجل التشغيل الموثوق للمهزاز المتعدد، يجب أن تكون قيمة المقاومة ضمن النطاق: 5 مرات أكبر من مقاومة مقاومات المجمع، وأقل من المنتج Rк * h21. Rmin = 3.6 * 5 = 18 كيلو أوم، و Rmax = 3.6 * 50 = 180 كيلو أوم
وبالتالي فإن قيم المقاومة Rb (R2 و R3) يمكن أن تكون في حدود 18...180 كيلو أوم. نختار أولاً القيمة المتوسطة = 100 كيلو أوم. لكنها ليست نهائية، لأننا بحاجة إلى توفير التردد المطلوب للهزاز المتعدد، وكما كتبت سابقًا، فإن تردد الهزاز المتعدد يعتمد بشكل مباشر على المقاومات الأساسية R2 و R3، وكذلك على سعة المكثفات.
5. احسب سعات المكثفات C1 وC2، وإذا لزم الأمر، قم بإعادة حساب قيم R2 وR3.
تحدد قيم سعة المكثف C1 ومقاومة المقاوم R2 مدة نبض الخرج على المجمع VT2. خلال هذا الدافع يجب أن يضيء مصباحنا الكهربائي. وفي هذه الحالة تم ضبط مدة النبض على ثانية واحدة.
دعونا نحدد سعة المكثف: C1 = 1 ثانية / 100 كيلو أوم = 10 ميكروفاراد
يتم تضمين مكثف بسعة 10 ميكروفاراد في النطاق الاسمي، لذلك فهو يناسبنا.
تحدد قيم سعة المكثف C2 ومقاومة المقاوم R3 مدة نبض الخرج على المجمع VT1. خلال هذا النبض يوجد "إيقاف مؤقت" لمجمع VT2 ويجب ألا يضيء المصباح الكهربائي الخاص بنا. وفي الحالة تم تحديد فترة كاملة مدتها 5 ثوانٍ مع مدة نبضة تبلغ ثانية واحدة. وبالتالي فإن مدة التوقف هي 5 ثواني – 1 ثانية = 4 ثواني.
بعد أن قمنا بتحويل صيغة مدة إعادة الشحن، نحن دعونا نحدد سعة المكثف: C2 = 4 ثانية / 100 كيلو أوم = 40 ميكروفاراد
مكثف بسعة 40 ميكروفاراد غير متضمن في النطاق الاسمي، لذا فهو لا يناسبنا، وسنأخذ المكثف بسعة 47 ميكروفاراد الأقرب إليه قدر الإمكان. ولكن كما تفهم، فإن وقت "الإيقاف المؤقت" سيتغير أيضًا. ولمنع حدوث ذلك، نحن دعونا نعيد حساب مقاومة المقاوم R3بناءً على مدة الإيقاف المؤقت وسعة المكثف C2: R3 = 4 ثواني / 47 ميكروفاراد = 85 كيلو أوم
وفقا للسلسلة الاسمية، فإن أقرب قيمة لمقاومة المقاوم هي 82 كيلو أوم.
لذلك حصلنا على قيم عناصر الهزاز المتعدد:
R1 = 3.6 كيلو أوم، R2 = 100 كيلو أوم، R3 = 82 كيلو أوم، R4 = 3.6 كيلو أوم، C1 = 10 ميكروفاراد، C2 = 47 ميكروفاراد.
6. احسب قيمة المقاوم R5 للمرحلة العازلة.
للتخلص من التأثير على الهزاز المتعدد، يتم تحديد مقاومة المقاوم المحدد الإضافي R5 لتكون أكبر مرتين على الأقل من مقاومة المقاوم المجمع R4 (وفي بعض الحالات أكثر). مقاومتها، إلى جانب مقاومة تقاطعات قاعدة الباعث VT3 وVT4، في هذه الحالة لن تؤثر على معلمات الهزاز المتعدد.
R5 = R4 * 2 = 3.6 * 2 = 7.2 كيلو أوم
وفقًا للسلسلة الاسمية، فإن أقرب مقاومة هي 7.5 كيلو أوم.
مع قيمة المقاوم R5 = 7.5 كيلو أوم، سيكون تيار التحكم في مرحلة المخزن المؤقت مساوياً لـ:
أتحكم = (Ui.p. - Ube) / R5 = (12 فولت - 1.2 فولت) / 7.5 كيلو أوم = 1.44 مللي أمبير
بالإضافة إلى ذلك، كما كتبت سابقًا، فإن تصنيف حمل المجمع للترانزستورات متعددة الهزاز لا يؤثر على تردده، لذلك إذا لم يكن لديك مثل هذا المقاوم، فيمكنك استبداله بتصنيف "قريب" آخر (5 ... 9 كيلو أوم) ). ومن الأفضل أن يكون ذلك في اتجاه التناقص، حتى لا يحدث انخفاض في تيار التحكم في المرحلة العازلة. لكن ضع في اعتبارك أن المقاوم الإضافي عبارة عن حمل إضافي للترانزستور VT2 الخاص بالمهزاز المتعدد، وبالتالي فإن التيار المتدفق عبر هذا المقاوم يضاف إلى تيار المقاوم المجمع R4 ويشكل حملًا للترانزستور VT2: إيتوتال = إيك + إيكونترول. = 3.3 مللي أمبير + 1.44 مللي أمبير = 4.74 مللي أمبير
الحمل الإجمالي على مجمع الترانزستور VT2 ضمن الحدود الطبيعية. إذا تجاوز الحد الأقصى لتيار المجمع المحدد في الكتاب المرجعي وضربه بعامل 0.8، قم بزيادة المقاومة R4 حتى يتم تقليل تيار الحمل بدرجة كافية، أو استخدم ترانزستور أكثر قوة.
7. نحن بحاجة لتوفير التيار للمصباح الكهربائي في = Рн / Ui.p. = 15 واط / 12 فولت = 1.25 أمبير
لكن تيار التحكم في المرحلة العازلة هو 1.44 مللي أمبير. يجب زيادة تيار الهزاز المتعدد بقيمة تساوي النسبة:
في / أنا كنترول = 1.25 أمبير / 0.00144 أمبير = 870 مرة.
كيف افعلها؟ لتضخيم تيار الإخراج بشكل كبيراستخدم شلالات الترانزستور المبنية وفقًا لدائرة "الترانزستور المركب". عادة ما يكون الترانزستور الأول منخفض الطاقة (سنستخدم KT361G)، وله أعلى ربح، والثاني يجب أن يوفر تيار حمل كافٍ (لنأخذ الترانزستور الذي لا يقل شيوعًا عن KT814B). ثم يتم ضرب معاملات النقل الخاصة بهم h21. لذا، بالنسبة لترانزستور KT361G h21>50، وبالنسبة لترانزستور KT814B h21=40. ومعامل النقل الإجمالي لهذه الترانزستورات المتصلة حسب دائرة "الترانزستور المركب": ح21 = 50 * 40 = 2000. هذا الرقم أكبر من 870، لذا فإن هذه الترانزستورات كافية للتحكم في مصباح كهربائي.
حسنا هذا كل شيء!
